Name: Zmniejszenie stresu w ścianie lewej komory i poprawa funkcji w niewydolności serca za pomocą Algisyl-LVR (Wideo) | JoVE Journal
Uploaded: 2013-04-08T13:00:00.000+00:00
Duration: 7 min 24 s
Description: Odkryj metodę implantacji hydrogelu Algisyl-LVR w leczeniu niewydolności serca. Naucz się tworzyć pacjentospecyficzne modele matematyczne komory lewej przy użyciu MRI i analizy elementów skończonych w celu ilościowego określenia naprężenia włókien mięśniowych.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

To badanie było wspierane przez granty National Heart, Lung, and Blood Institute R01-HL-77921 i -86400 (dla J. M. Guccione).

1. Zabieg wszczepienia implantu Algisyl-LVR (patrz film)
<ol>
	<li>Algisyl-LVR (LoneStar Heart, Inc. Laguna Hills, CA) to hydrożel wapniowo-alginianowy składający się z dwóch składników. Składnik Na+-Alginian jest sterylnym roztworem wodnym zawierającym 4,6% mannitolu, a składnik Ca2+-alginian składa się z nierozpuszczalnych w wodzie cząstek zawieszonych w sterylnym 4,6% roztworze mannitolu (00:27).</li>
	<li>Procedura wszczepienia implantu może być wykonana przy użyciu standardowej sternotomii lub małej, ograniczonej torakotomii przedniej na bijącym sercu. Do zabiegu nie jest potrzebne krążenie pozaustrojowe.</li>
	<li>Bezpośrednio przed użyciem należy wymieszać składnik Na+-Alginian i składnik Ca+-Alginian, łącząc te dwa składniki w jednej strzykawce do wstrzyknięć domięśniowych serca (00:33).</li>
	<li>Po 2 minutach dwa różne rodzaje alginianów sieciują się i tworzą żel, który jest gotowy do implantacji i umieszczenia w mięśniu sercowym za pomocą wstrzyknięcia.</li>
	<li>Zidentyfikuj wolną ścianę lewej komory na poziomie środkowej komory, w połowie drogi między wierzchołkiem lewej komory a podstawą (00:44)</li>
	<li>Zaczynając od rowka przednio-przegrodowego na poziomie środkowej komory, włóż igłę pod kątem około 45 stopni i wstrzyknij powoli 0,3 cm3 Algisyl-LVR (0,1 ml na sekundę) jednym nieprzerwanym ruchem (01:15).</li>
	<li>Powtórzyć wstrzyknięcie (krok 6) w 10 do 19 miejscach w jednej linii (obwodowo) wzdłuż poziomu środkowej komory, zaczynając od rowka przednio-przegrodowego i kończąc na rowku tylno-przegrodowym. Liczba implantów jest podyktowana wielkością komory, odstępy między implantami wynoszą około 1 cm.</li>
</ol>
2. Kwantyfikacja stresu w lewej komorze za pomocą modelowania matematycznego
<ol>
	<li>Przed zastosowaniem modelowania matematycznego do ilościowego określenia naprężeń ścian lewej komory należy już uzyskać widok krótkiej i długiej osi obrazów rezonansu magnetycznego (MRI) zawierających LV pacjenta. Akwizycja tych obrazów może być wykonana przy użyciu standardowego protokołu MRI (np. Zhang i wsp.Rozdział 20).</li>
	<li>Digitalizacja powierzchni wsierdzia i powierzchni nasierdzia lewej komory na podstawie obrazów MR zawierających widok krótkiej osi (SA) lewej komory serca. Można to zrobić za pomocą biblioteki Contour Segmentation Object (CSO), która znajduje się w ogólnodostępnym oprogramowaniu MevisLab.
	<ol class="lalpha">
		<li>W naszym laboratorium stworzyliśmy program oparty na modułach znajdujących się w bibliotece CSO MevisLab, dzięki czemu w prosty sposób "konturuje" się granicę wsierdzia i nasierdzia znajdującą się w widoku SA obrazów MR zawierających LV. Punkty nasierdzia i wsierdzia w rzeczywistej przestrzeni trójwymiarowej (3D) są następnie automatycznie generowane z tych konturów.</li>
	</ol>
	</li>
	<li>Zaimportuj punkty 3D z kroku 2 do komercyjnego oprogramowania Rapidform (INUS Technology, Inc, Sunnyvale, CA), aby utworzyć powierzchnie nasierdzia lewej komory i wsierdzia w formacie Initial Graphics Exchange Specification (IGES). Kroki używane podczas tworzenia tych powierzchni IGES w Rapidform to:
	<ol class="lalpha">
		<li>Wstawianie/importowanie.</li>
		<li>Utwórz siatkę wielokątów.</li>
		<li>Wyprowadzanie powierzchni IGES.</li>
	</ol>
	</li>
	<li>Zaimportuj powierzchnie IGES do komercyjnego oprogramowania TrueGrid, aby utworzyć siatkę ES LV.
	<ol class="lalpha">
		<li>Wypełnij przestrzeń między powierzchnią wsierdzia i nasierdzia ośmiowęzłowym trójliniowym elementem z cegły. Ogólnie rzecz biorąc, siatka zawierająca około 3 000 elementów z 3 elementami o grubości ścianki jest wystarczająca do modelowania LV21.</li>
		<li>Po wykonaniu tej czynności wyeksportuj siatkę jako pokład wejściowy dla solvera ES LS-DYNA (LSTC, Livermore, CA). Więcej szczegółów na temat tego procesu można znaleźć w Guccione i wsp.Lokal mieszkalny 23.</li>
	</ol>
	</li>
	<li>Przypisz kierunki myofiber za pomocą naszego wewnętrznego oprogramowania "Closer", które modyfikuje pokład wejściowy wyeksportowany z TrueGrid. Closer przypisuje kierunek włókna mięśniowego w każdym elemencie jako wektor, który jest równoległy do lokalnej płaszczyzny stycznej nasierdzia. Wektor ten jest zorientowany pod kątem mierzonym w stosunku do lokalnego kierunku obwodowego. U człowieka LV kąt ten jest ustawiony tak, aby zmieniał się liniowo w poprzek grubości ściany od -60 ° w nasierdziu do 60 ° w wsierdziu23.</li>
	<li>Napisz warunki brzegowe i przypisz model materiału mięśnia sercowego do elementów w talii wejściowej z kroku 5.
	<ol class="lalpha">
		<li>Zastosuj przemieszczenia węzłowe u podstawy nn za pomocą słowa kluczowego "SPC" w LS-DYNA. Węzły w pierścieniu nasierdziowo-podstawnym są stałe, a pozostałe węzły u podstawy lewej wysokości są ograniczone do poruszania się tylko w płaszczyźnie podstawy.</li>
		<li>Przypisz prawo konstytutywne lub opisaną wcześniej zależność naprężenie-odkształcenie (patrz "Wprowadzenie") do wszystkich elementów, używając słowa kluczowego "MAT" o tożsamości materialnej 128 w LS-DYNA.</li>
		<li>Zdefiniuj powierzchnie pierwiastkowe tworzące wsierdzie i nałóż warunki brzegowe ciśnienia za pomocą słowa kluczowego "LOAD_SEGMENTS".</li>
		<li>Zdefiniuj krzywą obciążenia ciśnienie-czas za pomocą słowa kluczowego "DEFINE_CURVE".
		<ol class="lroman">
			<li>Aby zasymulować koniec rozkurczu, należy przepisać ciśnienie, które gwałtownie wzrasta z czasem, do zalecanego ciśnienia rozkurczowego (EDP) wynoszącego 20 mmHg. Ciśnienie jest utrzymywane na stałym poziomie EDP, a następnie pozostawia się wystarczająco dużo czasu, aby LV osiągnął stan ustalony.</li>
			<li>Aby zasymulować koniec skurczu, należy przepisać ciśnienie, które gwałtownie wzrasta w czasie od stanu końcoworozkurczowego do osiągnięcia zalecanego ciśnienia końcowoskurczowego (ESP) wynoszącego 125 mmHg. Ciśnienie jest utrzymywane na stałym poziomie ESP, a następnie pozostawia się wystarczająco dużo czasu, aby LV osiągnął stan ustalony.</li>
		</ol>
		</li>
	</ol>
	</li>
	<li>Zaimportuj gotowy pokład wejściowy do komercyjnego solwera ES LS-DYNA, aby obliczyć naprężenia w ścianie komory i objętość jamy lewej komory na końcu rozkurczu i na końcu skurczu.</li>
	<li>Dostosuj parametry materiału odzwierciedlające sztywność bierną i kurczliwość mięśnia sercowego, aż obliczona objętość jamy lewej komory będzie zgodna z objętością zmierzoną za pomocą rezonansu magnetycznego na końcu rozkurczu i na końcu skurczu.</li>
</ol>

<ol><li>Yin, F. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Ventricular+wall+stress%5BTitle%5D)+AND+%22Circ.+Res%22%5BJournal%5D)">Ventricular wall stress.</a> Circ. Res. 49 (4), 829-842 (1981).</li>
<li>Grossman, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cardiac+hypertrophy%3A+useful+adaptation+or+pathologic+process%5BTitle%5D)+AND+%22Am.+J.+Med%22%5BJournal%5D)">Cardiac hypertrophy: useful adaptation or pathologic process.</a> Am. J. Med. 69 (4), 576-584 (1980).</li>
<li>Swynghedauw, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Development+and+functional+adaptation+of+contractile+proteins+in+cardiac+and+skeletal+muscles%5BTitle%5D)+AND+%22Physiol.+Rev%22%5BJournal%5D)">Development and functional adaptation of contractile proteins in cardiac and skeletal muscles.</a> Physiol. Rev. 66 (3), 710-771 (1986).</li>
<li>Komuro, I., Kurabayashi, M., Takaku, F., Yazaki, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Expression+ofcellular+oncogenes+in+the+myocardium+during+the+developmental+stage+and+pressure-overloaded+hypertrophy+of+the+rat+heart%5BTitle%5D)+AND+%22Circ.+Res%22%5BJournal%5D)">Expression ofcellular oncogenes in the myocardium during the developmental stage and pressure-overloaded hypertrophy of the rat heart.</a> Circ. Res. 62 (6), 1075-1079 (1988).</li>
<li>Schunkert, H., Dzau, V. J., Tang, S. S., Hirsch, A. T., Apstein, C. S., Lorell, B. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Increased+rat+cardiac+angiotensin+converting+enzyme+activity+and+mRNA+expression+in+pressure+overload+left+ventricular+hypertrophy%3A+effect+on+coronary+resistance%2C+contractility%2C+and+relaxation%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Clin.+Invest%22%5BJournal%5D)">Increased rat cardiac angiotensin converting enzyme activity and mRNA expression in pressure overload left ventricular hypertrophy: effect on coronary resistance, contractility, and relaxation.</a> J. Clin. Invest. 86 (6), 913-920 (1990).</li>
<li>Aikawa, Y., Rohde, L., Plehn, J., Greaves, S. C., Menapace, F., Arnold, M. O., Rouleau, J. L., Pfeffer, M. A., Lee, R. T., Solomon, S. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Regional+wall+stress+predicts+ventricular+remodeling+after+anteroseptal+myocardial+infarction+in+the+Healing+and+Early+Afterload+Reducing+Trial+%28HEART%29%3A+an+echocardiography-based+structural+analysis%5BTitle%5D)+AND+%22Am.+Heart+J%22%5BJournal%5D)">Regional wall stress predicts ventricular remodeling after anteroseptal myocardial infarction in the Healing and Early Afterload Reducing Trial (HEART): an echocardiography-based structural analysis.</a> Am. Heart J. 141 (2), 234-242 (2001).</li>
<li>Hung, C. L., Verman, A., Uno, H., Shin, S. H., Bourgoun, M., Hassanein, A. H., McMurray, J. J., Velazquez, E. J., Kober, L., Pfeffer, M. A., Solomon, S. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((VALIANT+investigators.+Longitudinal+and+Circumferential+Strain+Rate%2C+Left+Ventricular+Remodeling%2C+and+Prognosis+After+Myocardial+Infarction%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Am.+Coll.+Cardiol%22%5BJournal%5D)">VALIANT investigators. Longitudinal and Circumferential Strain Rate, Left Ventricular Remodeling, and Prognosis After Myocardial Infarction.</a> J. Am. Coll. Cardiol. 56 (22), 1812-1822 (2010).</li>
<li>Mann, D. L., Acker, M. A., Jessup, M., Sabbah, H. N., Starling, R. C., Kubo, S. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Clinical+evaluation+of+the+CorCap+Cardiac+support+device+in+patients+with+dilated+cardiomyopathy%5BTitle%5D)+AND+%22Ann.+Thorac.+Surg%22%5BJournal%5D)">Clinical evaluation of the CorCap Cardiac support device in patients with dilated cardiomyopathy.</a> Ann. Thorac. Surg. 84 (4), 1226-1235 (2007).</li>
<li>Grossi, E. A., Patel, N., Woo, J. Y., Goldberg, J. D., Schwartz, C. F., Subramanian, V., Feldman, T., Bourge, R., Baumgartner, N., Genco, C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((for+the+RESTOR-MV+Study+Group.+Outcomes+of+the+RESTOR-MV+trial+%28randomized+evaluation+of+a+surgical+treatment+for+off-pump+repair+of+the+mitral+valve%29%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Am.+Coll.+Cardiol%22%5BJournal%5D)">for the RESTOR-MV Study Group. Outcomes of the RESTOR-MV trial (randomized evaluation of a surgical treatment for off-pump repair of the mitral valve).</a> J. Am. Coll. Cardiol. 56 (24), 1984-1993 (2010).</li>
<li>Athanasuleas, C. L., Stanley, A. W. H., Buckberg, G. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Restoration+of+contractile+function+in+the+enlarged+left+ventricle+by+exclusion+of+remodeled+akinetic+anterior+segment%3A+surgical+strategy%2C+myocardial+protection+and+angiographic+results%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Card.+Surg%22%5BJournal%5D)">Restoration of contractile function in the enlarged left ventricle by exclusion of remodeled akinetic anterior segment: surgical strategy, myocardial protection and angiographic results.</a> J. Card. Surg. 13 (6), 418-428 (1998).</li>
<li>Jones, R. H., Velazquez, E. J., Michler, R. E., Sopko, G., Oh, J. K., O'Connor, C. M., Hill, J. A., Menicanti, L., Sadowski, Z., Desvigne-Nickens, P., Rouleau, J. L., Lee, K. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((STICH+Hypothesis+2+Investigators.+Coronary+bypass+surgery+with+or+without+surgical+ventricular+reconstruction%5BTitle%5D)+AND+%22N.+Engl.+J.+Med%22%5BJournal%5D)">STICH Hypothesis 2 Investigators. Coronary bypass surgery with or without surgical ventricular reconstruction.</a> N. Engl. J. Med. 360 (17), 1705-1717 (2009).</li>
<li>Buckberg, G. D., Athanasuleas, C. L., Wechsler, A. S., Beyersdorf, F., Conte, J. V., Strobeck, J. E. The STICH trial unravelled. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aBuckberg%2C+GD+%22Eur.+J.+Heart+Fail%22">Eur. J. Heart Fail</a>. 12 (10), 1024-1027 (2010).</li>
<li>Sabbah, H. N., Wang, M., Jiang, A., Ilsar, I., Sabbah, M. S., Helgerson, S., Peterson, R., Tarazona, N., Lee, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Circumferential+mid-ventricular+intramyocardial+injections+of+alginate+hydrogel+improve+left+ventricular+function+and+prevent+progressive+remodeling+in+dogs+with+chronic+heart+failure%5BTitle%5D)+AND+%22Circulation%22%5BJournal%5D)">Circumferential mid-ventricular intramyocardial injections of alginate hydrogel improve left ventricular function and prevent progressive remodeling in dogs with chronic heart failure.</a> Circulation. 120, S912Forthcoming.</li>
<li>Yu, J., Christman, K. L., Chin, E., Sievers, R. E., Saeed, M., Lee, R. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Restoration+of+left+ventricular+geometry+and+improvement+of+left+ventricular+function+in+a+rodent+model+of+chronic+ischemic+cardiomyopathy%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Thorac.+Cardiovasc.+Surg%22%5BJournal%5D)">Restoration of left ventricular geometry and improvement of left ventricular function in a rodent model of chronic ischemic cardiomyopathy.</a> J. Thorac. Cardiovasc. Surg. 137 (1), 180-187 (2009).</li>
<li>Lee, R. J., Hinson, A., Helgerson, S., Bauerschmitt, R., Sabbah, H. N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Polymer-based+restoration+of+left+ventricular+mechanics%5BTitle%5D)+AND+%22Cell+Transplant%22%5BJournal%5D)">Polymer-based restoration of left ventricular mechanics.</a> Cell Transplant. 22 (3), 529-533 (2013).</li>
<li>Huisman, R. M., Elzinga, G., Westerhof, N., Sipkema, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Measurement+of+left+ventricular+wall+stress%5BTitle%5D)+AND+%22Cardiovasc.+Res%22%5BJournal%5D)">Measurement of left ventricular wall stress.</a> Cardiovasc. Res. 14 (3), 142-153 (1980).</li>
<li>Zhang, Z., Tendulkar, A., Sun, K., Saloner, D. A., Wallace, A. W., Ge, L., Guccione, J. M., Ratcliffe, M. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Comparison+of+the+Young-Laplace+law+and+finite+element+based+calculation+of+ventricular+wall+stress%3A+implications+for+post+infarct+and+surgical+ventricular+remodeling%5BTitle%5D)+AND+%22Ann.+Thorac.+Surg%22%5BJournal%5D)">Comparison of the Young-Laplace law and finite element based calculation of ventricular wall stress: implications for post infarct and surgical ventricular remodeling.</a> Ann. Thorac. Surg. 91 (1), 150-156 (2011).</li>
<li>Guccione, J. M., McCulloch, A. D., Waldman, L. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Passive+material+properties+of+intact+ventricular+myocardium+determined+from+a+cylindrical+model%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Biomech.+Eng%22%5BJournal%5D)">Passive material properties of intact ventricular myocardium determined from a cylindrical model.</a> J. Biomech. Eng. 113 (1), 42-55 (1991).</li>
<li>Guccione, J. M., Waldman, L. K., McCulloch, A. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Mechanics+of+active+contraction+in+cardiac+muscle%3A+Part+II--Cylindrical+models+of+the+systolic+left+ventricle%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Biomech.+Eng%22%5BJournal%5D)">Mechanics of active contraction in cardiac muscle: Part II--Cylindrical models of the systolic left ventricle.</a> J. Biomech. Eng. 115 (1), 82-90 (1993).</li>
<li>Zhang, P., Guccione, J. M., Nicholas, S. I., Walker, J. C., Crawford, P. C., Shamal, A., Acevedo-Bolton, G., Guttman, M. A., Ozturk, C., McVeigh, E. R., Saloner, D. A., Wallace, A. W., Ratcliffe, M. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Endoventricular+patch+plasty+for+dyskinetic+anteroapical+left+ventricular+aneurysm+increases+systolic+circumferential+shortening+in+sheep%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Thorac.+Cardiovasc.+Surg%22%5BJournal%5D)">Endoventricular patch plasty for dyskinetic anteroapical left ventricular aneurysm increases systolic circumferential shortening in sheep.</a> J. Thorac. Cardiovasc. Surg. 134 (4), 1017-1024 (2007).</li>
<li>Wenk, J. F., Klepach, D., Lee, L. C., Zhang, Z., Ge, L., Tseng, E. E., Martin, A., Kozerke, S., Gorman, J. H. 3rd, Gorman, R. C., Guccione, J. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((First+evidence+of+depressed+contractility+in+the+border+zone+of+a+human+myocardial+infarction%5BTitle%5D)+AND+%22Ann.+Thorac.+Surg%22%5BJournal%5D)">First evidence of depressed contractility in the border zone of a human myocardial infarction.</a> Ann. Thorac. Surg. 93 (4), 1188-1193 (2012).</li>
<li>Guccione, J. M., Kassab, G. S., Ratcliffe, M. B. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aGuccione%2C+JM+%22Computational+cardiovascular+mechanics%3A+modeling+and+applications+in+heart+failure%22">Computational cardiovascular mechanics: modeling and applications in heart failure</a>. , Springer. (2010).</li>
<li>Streeter, D. D., Spotnitz, H. M., Patel, D. P., Ross, J. Jr, Sonnenblick, E. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Fiber+Orientation+in+the+Canine+Left+Ventricle+during+Diastole+and+Systole%5BTitle%5D)+AND+%22Circ.+Res%22%5BJournal%5D)">Fiber Orientation in the Canine Left Ventricle during Diastole and Systole.</a> Circ. Res. 24 (3), 339-347 (1969).</li>
</ol>

Pan Hinson jest pracownikiem LoneStar Heart, Inc.

Terapia iniekcyjna Algisyl-LVR
Wstrzykiwanie materiału do ściany wolnej od lewej komory w celu zmniejszenia obciążenia ściany komory jest nowatorską metodą leczenia przeznaczoną dla pacjentów z kardiomiopatią rozstrzeniową. Leczenie to okazało się bardzo obiecujące zarówno w badaniach przedklinicznych, jak i klinicznych 15. Od lutego 2012 r. trwa randomizowane, kontrolowane badanie mające na celu ocenę tego leczenia jako metody augmentacji LV u pacjentów z ciężką niewydolnością serca (AUGMENT-HF).
Opracowywanych jest wiele wersji produktu, które są ukierunkowane na różne segmenty lekarzy i potrzeby kliniczne. W wersji produktu chirurgicznego dla kardiochirurgów alginian jest dostarczany w standardowej strzykawce i niestandardowym systemie igieł przeznaczonym dla chirurgów do wykonywania zastrzyków przez małe nacięcie chirurgiczne w klatce piersiowej (minimalna torakotomia). Zabieg wszczepienia implantu wykonywany jest na bijącym sercu. Właściwości fizyczne hydrożelu alginianowego po wstrzyknięciu do mięśnia sercowego są podobne do właściwości rozkurczowego mięśnia sercowego i stają się trwałym implantem. Oczekuje się, że czas trwania całej procedury operacyjnej w większości przypadków będzie krótszy niż 60 minut, co ogranicza ekspozycję pacjenta do minimalnego czasu znieczulenia. Druga wersja produktu może zaoferować pacjentom z niewydolnością serca zabieg, który może być wykonywany przez kardiologów interwencyjnych, a w niektórych odosobnionych przypadkach przez innych specjalistów w nieinwazyjnym lub hybrydowym laboratorium kardiologicznym. Pozwoliłoby to również na zbadanie ostrych skutków.
Kwantyfikacja obciążenia lewej komory za pomocą modelowania matematycznego
Metoda wykorzystania modelowania matematycznego metodą ES jest obecnie jedynym sposobem na precyzyjne ilościowe określenie in vivo regionalnego naprężenia ściany w komorach. Połączenie modelowania matematycznego z obrazowaniem medycznym, takim jak rezonans magnetyczny, umożliwia obliczenie in vivo regionalnego naprężenia ściany w komorach specyficznych dla pacjenta, aby pomóc zrozumieć stan funkcjonalny tych komór i określić ilościowo mechaniczne skutki leczenia iniekcyjnego u pacjentów.
Chociaż potraktowaliśmy tutaj LV jako materiał jednorodny, metoda ta może być (i była) rozszerzona o ilościowe określenie obciążenia ściany komory in vivo w niejednorodnych komorach, szczególnie gdy występuje zawał mięśnia sercowego. W takich przypadkach granice zawału i przyległej do niego strefy granicznej muszą zostać zidentyfikowane na podstawie rezonansu magnetycznego przy użyciu gadolinu jako środka kontrastowego. Granice te są importowane do TrueGrid w celu utworzenia elementów, które znajdują się wyłącznie w każdym odrębnym regionie, a mianowicie w zapędzie, strefie granicznej i regionie zdalnym. Parametry materiałowe odzwierciedlające zmiany patologiczne w każdym regionie można przypisać za pomocą odpowiednich pierwiastków w LS-DYNA. Parametry te stwierdzono u pacjenta z zawałem mięśnia sercowego przy użyciu szczepu mięśnia sercowego in vivo mierzonego z oznaczonego MRI 21. Pacjenci, którzy wymagają chirurgicznej rewaskularyzacji, często doświadczają migotania przedsionków w okresie pooperacyjnym, co wiąże się z bardzo niską jakością oznakowanych danych MRI. Tacy pacjenci potrzebują również kilku dni na rekonwalescencję po operacji. W związku z tym echokardiografia 3D i śledzenie plamek mogą być bardziej odpowiednią metodą obrazowania i techniką pomiaru obciążenia mięśnia sercowego niż oznakowany rezonans magnetyczny do badania ostrych skutków zabiegów chirurgicznych.
Na koniec wykorzystaliśmy komercyjne oprogramowanie Rapidform, Truegrid i LS-DYNA w procesie generowania specyficznych dla pacjenta modeli matematycznych komór, ponieważ stwierdziliśmy, że są one ogólnie skuteczne w wykonywaniu swoich zadań. Dostępne jest jednak inne oprogramowanie, takie jak Cubit (do generowania siatki ES) i Abaqus (solver FE), które mogą być również odpowiednie do tworzenia modeli matematycznych komór.

Zmniejszenie stresu w ścianie komory jest uważane za kamień węgielny w leczeniu niewydolności serca1. W najprostszej formie podanej przez prawo Laplace'a, naprężenie ściany komory jest wprost proporcjonalne do średnicy komory i ciśnienia komorowego oraz jest odwrotnie proporcjonalne do grubości ściany komory. Powszechnie uważa się, że zwiększone obciążenie ściany komory jest odpowiedzialne za niekorzystny proces przebudowy, w którym komory stopniowo się rozszerzają, co ostatecznie prowadzi do niewydolności serca2. Badania kliniczne i badania na zwierzętach wykazały, że zwiększony stres ścienny indukuje zmiany w białkach, syntezie elementów kurczliwych i ekspresji genów, które wspierają proces przebudowy3,4,5. Wykazano również, że zwiększone naprężenia ścian są niezależnym predyktorem późniejszej przebudowy LV6,7.
Wiele nowych metod leczenia chirurgicznego i urządzeń zostało opracowanych z głównym celem zmniejszenia stresu w ścianie komory, aby zapobiec i odwrócić postęp niewydolności serca u pacjentów8,9,10. Chociaż zabiegi te mają ten sam cel, osiągają go w różny sposób. Na przykład zabieg chirurgicznego zmniejszenia komory10 ma na celu zmniejszenie naprężeń ściany komory poprzez chirurgiczne zmniejszenie rozmiaru rozszerzonej lewej komory, ale jej wynik jest przedmiotem kontrowersji11,12.
Ostatnio, wstrzyknięcie biokompatybilnego materiału, Algisyl-LVR, do lewej komory jako leczenie kardiomiopatii rozstrzeniowej, wzbudziło duże zainteresowanie w środowisku medycznym. Wykazano, że leczenie to jest skuteczne w zapobieganiu, a nawet odwracaniu postępu niewydolności serca w badaniach na zwierzętach13,14, a ostatnio w badaniu klinicznym na ludziach15. W przeciwieństwie do innych urządzeń, zabieg ten ma na celu zmniejszenie naprężeń ściany komory poprzez wstrzyknięcie materiału do ściany lewej komory w celu jej zagęszczenia.
Szczegółowa wiedza na temat stresu w ścianie komory, szczególnie u ludzi, pozostaje jednak nieuchwytna. Ten brak wiedzy wynika przede wszystkim z tego, że sił lub naprężeń nie można zmierzyć bezpośrednio w nienaruszonych komorach16. Chociaż równania analityczne w formie zamkniętej, takie jak prawo Laplace'a, mogą oszacować naprężenie ściany lewej komory, zostały one opracowane w oparciu o restrykcyjne założenia, które obejmują symetrię osi i symetrię LV, izotropię materiału i jednorodność w obrębie LV. Ze względu na te czynniki przewidywanie naprężenia ściany komory w rzeczywistej lewej komorze przy użyciu prawa Laplace'a jest niedokładne17. Aby usunąć te ograniczenia i uzyskać dokładniejsze przewidywanie naprężeń ściany komory, należy zastosować modelowanie matematyczne przy użyciu metody elementów skończonych (FE) z geometrią komór specyficzną dla pacjenta zamiast uproszczonego prawaLaplace'a 17.
Metoda FE to technika numeryczna, która jest często używana do rozwiązywania zestawu równań różniczkowych cząstkowych (PDE) opisujących problem z wartością graniczną. Ta metoda jest szczególnie przydatna, gdy roztwór o zamkniętej formie jest trudny lub nie można go uzyskać analitycznie. W kontekście matematycznego modelu LV stosowanego do ilościowego określania naprężeń ściany komory, zestaw PDE jest rządzącymi równaniami równowagi mechanicznej (równowagi pędu liniowego), które opisują ruch lewej komory po przyłożeniu ciśnienia lub obciążenia na powierzchnię wsierdzia LV. Gdy stosowana jest metoda ES, ściana nn jest dzielona na połączone ze sobą poddomeny lub elementy (zwykle sześciościan z 8 węzłami narożnymi), które odkształcają się zgodnie z określoną relacją naprężenie-odkształcenie mięśnia sercowego.
Zależności naprężenie-odkształcenie opisujące duże odkształcenie LV podczas pasywnego napełniania w skurczu i podczas aktywnego skurczu w skurczu zostały wcześniej potwierdzone w dużych badaniach na zwierzętach. LV jest modelowany tak, aby był około trzy razy sztywniejszy w kierunku włókien mięśniowych niż w kierunkach prostopadłych do kierunku włókna mięśniowego podczas rozkurczu18. Aktywny skurcz podczas skurczu jest modelowany poprzez zwiększenie sztywności lewej komory wzdłuż kierunku włókien mięśniowych. Ten wzrost sztywności jest funkcją czasu i zależy od eksperymentalnie określonych zmiennych, takich jak wewnątrzkomórkowe stężenie wapnia i długość sarkomeru19.
Korzystając z tej zalecanej zależności naprężenie-odkształcenie mięśnia sercowego, metoda FE oblicza nowe pozycje węzłowe na podstawie obciążenia (obciążeń) przyłożonych do LV. Po obliczeniu nowych pozycji węzłowych można określić wynikowe odkształcenie (miara odkształcenia) i naprężenie w każdym elemencie, aby uzyskać rozkład odkształceń i naprężeń w LV.
Tutaj przedstawiamy kroki wymagane do wszczepienia Algisyl-LVR pacjentom i stworzenia odpowiednich dla pacjenta modeli matematycznych LV przed i po leczeniu, aby określić ilościowo naprężenie ściany niskiego napięcia.

<table><tbody><tr><td colspan="4">REGENTS</td></tr><tr><td>Na+-Alginate </td><td>LoneStar Heart, Inc</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Ca2+-Alginate </td><td>LoneStar Heart, Inc</td><td></td><td></td></tr><tr><td colspan="4">EQUIPMENT</td></tr><tr><td>MevisLab</td><td>Mevis Medical Solution</td><td></td><td></td></tr><tr><td>TrueGrid</td><td>XYZ Scientific Application, Inc</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Rapidform</td><td>Inus Technology, Inc</td><td></td><td></td></tr><tr><td>LS-Dyna</td><td>Livermore Software Technology Corporation</td><td></td><td></td></tr></tbody></table>

zmniejszenie stresu w ścianie lewej komory i poprawa funkcji w niewydolności serca za pomocą algisyl-lvr

Reduction in Left Ventricular Wall Stress and Improvement in Function in Failing Hearts using Algisyl-LVR

Wstrzyknięcie Algisyl-LVR, leczenia w fazie rozwoju klinicznego, jest przeznaczone do leczenia pacjentów z kardiomiopatią rozstrzeniową. Leczenie to zostało niedawno po raz pierwszy zastosowane u pacjentów, którzy mieli objawową niewydolność serca. U wszystkich pacjentów czynność serca lewej komory ciała uległa znacznej poprawie, co objawiało się konsekwentnym zmniejszaniem objętości lewej komory serca i naprężeniem ściany. W tym miejscu opisujemy tę nowatorską procedurę leczenia i metody stosowane do ilościowego określenia jej wpływu na naprężenie i funkcję ściany lewej komory.
Algisyl-LVR to żel biopolimerowy składający się z Na+-Alginate i Ca2+-Alginian. Zabieg leczniczy został przeprowadzony poprzez zmieszanie tych dwóch składników, a następnie połączenie ich w jedną strzykawkę do iniekcji domięśniowych mięśnia sercowego. Mieszaninę tę wstrzykiwano w 10 do 19 miejsc w połowie drogi między podstawą a wierzchołkiem ściany wolnej od lewej komory u pacjentów.
Obrazowanie metodą rezonansu magnetycznego (MRI), wraz z modelowaniem matematycznym, zostało wykorzystane do ilościowego określenia efektów tego leczenia u pacjentów przed leczeniem i w różnych punktach czasowych podczas rekonwalescencji. Powierzchnie nasierdzia i wsierdzia zostały najpierw zdigitalizowane z obrazów MR w celu zrekonstruowania geometrii lewej komory w skurczu końcowym i rozkurczu. Na podstawie tych zrekonstruowanych powierzchni zmierzono następnie objętość jamy lewej komory.
Modele matematyczne LV zostały stworzone z tych powierzchni zrekonstruowanych za pomocą rezonansu magnetycznego w celu obliczenia regionalnego obciążenia włókien mięśniowych. Każdy model lewej dawki został skonstruowany w taki sposób, że 1) odkształca się zgodnie z wcześniej zweryfikowaną zależnością naprężenie-odkształcenie mięśnia sercowego oraz 2) przewidywana objętość jamy lewej komory z tych modeli odpowiada odpowiedniej objętości zmierzonej za pomocą rezonansu magnetycznego przy rozkurczu końcowym i skurczu końcowym. Wypełnienie rozkurczowe symulowano poprzez obciążenie powierzchni wsierdzia lewej komory za pomocą zalecanego ciśnienia końcoworozkurczowego. Skurcz skurczowy symulowano poprzez jednoczesne obciążenie powierzchni wsierdzia zalecanym ciśnieniem końcowoskurczowym i dodanie aktywnego skurczu w kierunku włókien mięśniowych. Regionalne naprężenie włókien mięśniowych przy rozkurczu końcowym i skurczu końcowym obliczono na podstawie zdeformowanej lewej komory na podstawie zależności naprężenie-odkształcenie.

Wstrzyknięcie Algisyl-LVR do wolnej ściany LV powoduje jej pogrubienie i stopniowe zmniejszanie objętości LV w czasie. Pogrubienie ściany LV oraz zmniejszenie rozmiaru LV są widoczne w obrazowaniu MRI LV u pacjenta w fazie końca skurczu, przed oraz 6 miesięcy po podaniu Algisyl-LVR (Rysunek 1).
Rysunek 2 przedstawia wynik każdego kroku zaangażowanego w kwantyfikację naprężeń ściany lewej komory. Na rysunku 2a, na obrazie MRI w widoku krótkiej osi LV, zidentyfikowano krawędzie osierdziowe i wsierdziowe, a następnie obrysowano je za pomocą programu MevisLab. Powstałe powierzchnie IGES – wsierdziową (niebieska) i osierdziową (czerwona) – stworzone w programie Rapidform na podstawie obrysowanych punktów, przedstawiono na rysunku 2b. Następnie przestrzeń między powierzchnią wsierdziową a osierdziową wypełniono 8-węzłowymi tryliniowymi elementami cegłowymi przy użyciu programu TrueGrid (rysunek 2c). Następnie za pomocą programu Closer obliczono wektory definiujące kierunek włókien mięśniowych w każdym elemencie. Wektory te przedstawiono jako czarne strzałki na rysunku 2d, a przekrój ściany LV (niebieski) pokazuje zmienność kierunku włókien mięśniowych w obrębie ściany LV, zgodnie z wcześniejszym opisem. Na rysunku 2e przedstawiono warunki brzegowe, a mianowicie ciśnienie oraz przemieszczenie węzłów narzucone na LV. Przyłożone ciśnienie zaznaczono strzałkami skierowanymi w stronę ściany wsierdziowej. Węzły w obrębie pierścienia podstawnego osierdzia (przedstawione jako sfery) zostały zablokowane przed poruszaniem się we wszystkich kierunkach, podczas gdy pozostałe węzły podstawne (przedstawione jako sześciany) zostały ograniczone do ruchu wyłącznie w płaszczyźnie podstawnej (rysunek 2e). Na koniec rysunek 2f przedstawia obliczone naprężenia ściany komory w kierunku włókien mięśniowych pod koniec rozkurczu u pacjenta przed leczeniem. Z rysunku wynika jednoznacznie, że podwyższone naprężenia występują w obrębie wsierdzia oraz w obszarach, gdzie ściana LV jest cienka.
<img src="/files/ftp_upload/50096/50096fig1.jpg" alt="Porównanie MRI, stan wyjściowy vs 6 miesięcy, analiza funkcji serca, obrazowanie medyczne, badanie zdrowia serca." fo:content-width="4.5in" fo:src="/files/ftp_upload/50096/50096fig1highres.jpg" data-altupdatedat="1787630408000" data-alt="Rycina 1"> 
Rycina 1. Wpływ Algisyl na LV pacjenta (wskazane strzałką) po 6 miesiącach, widoczny na obrazach rezonansu magnetycznego. Obrazy pokazują, że po 6 miesiącach LV uległo zmniejszeniu, a grubość ściany wzrosła.
<img src="/files/ftp_upload/50096/50096fig2.jpg" alt="Schemat procesu modelowania serca, z Rapidform do LS-DYNA, pokazujący analizę naprężeń w końcowej rozkurczowej fazie." fo:content-width="4.71in" fo:src="/files/ftp_upload/50096/50096fig2highres.jpg" data-altupdatedat="1787630408000" data-alt="Rysunek 2"> 
Rysunek 2. Etapy ilościowego określania naprężeń ściany lewej komory. (a) Digitalizacja obrazów MR. (b) Tworzenie powierzchni IGES. (c) Tworzenie siatki elementów skończonych (FE). (d) Przypisanie orientacji włókien mięśniowych. (e) Nałożenie warunków brzegowych. (f) Obliczanie naprężeń ściany komory (pokazane tutaj w końcowej fazie rozkurczu). Wyjaśnienia znajdują się w tekście.

Ten artykuł opisuje procedury wszczepiania nowego hydrożelu w niewydolne serca i ilościowe określanie jego wpływu na naprężenie i funkcję ściany lewej komory. Procedury te zostały z powodzeniem zastosowane u psów i ludzi.

Zmniejszenie stresu w ścianie lewej komory i poprawa funkcji w niewydolności serca za pomocą Algisyl-LVR

Injection of  Algisyl-LVR, a treatment under clinical development, is intended to treat  patients with dilated cardiomyopathy. This treatment was recently ...

Ogólnym celem następnego eksperymentu jest wykorzystanie specyficznych dla pacjenta modeli matematycznych do ilościowego określenia wpływu terapii iniekcyjnej z użyciem hydrożelu alginianowego alge cell LVR na naprężenie włókien mięśniowych; osiąga się to poprzez wstępną identyfikację wolnej ściany lewej komory w połowie drogi między wierzchołkiem a podstawą w celu implantacji hydrożelu. W drugim kroku należy powoli wstrzyknąć 0,3 ccs hydrożelu jednym nieprzerwanym ruchem w 10 do 19 miejscach wzdłuż poziomu środkowego komory. Powoduje to pogrubienie wolnej ściany lewej komory.Następnie, na podstawie obrazów MRI wykonanych przed i po wstrzyknięciu, konstruowany jest specyficzny dla pacjenta model matematyczny lewej komory. W celu ilościowego określenia wpływu terapii wstrzykiwaniem hydrożelu na naprężenia włókien mięśniowych, wyniki wykazują, że naprężenie włókien mięśniowych komory ulega zmniejszeniu w czasie po dodaniu hydrożelu Alger CIL LVR. Główną zaletą tej techniki w porównaniu z istniejącymi metodami, takimi jak prawo Laplace'a służące do szacowania naprężeń ściany komory, jest możliwość uwzględnienia struktury włókien ściany lewej komory oraz tworzenia prognoz dotyczących składowych naprężeń w lokalnym kierunku włókien mięśniowych.Procedurę zaprezentuje dr Swan Lee, pracownik postdoktorski z tutejszego Zakładu Chirurgii. Aby rozpocząć procedurę, należy uzyskać dostęp do serca poprzez standardową sternotomię. W trakcie zabiegu serce powinno pozostać w pracy; nie jest wymagane zastosowanie krążenia pozaustrojowego.Po uzyskaniu dostępu do serca, zidentyfikuj ścianę wolną lewej komory na poziomie środkowym, który znajduje się w połowie odległości między wierzchołkiem a podstawą serca. Następnie wyznacz miejsca wstrzyknięć śródmięśniowych hydrożelu alginianowego. Za pomocą markera chirurgicznego wykonaj od 10 do 19 oznaczeń wzdłuż jednej linii, w odstępach jednego centymetra, zaczynając od bruzdy międzykomorowej a kończąc na bruzdzie tylno-przegrodowej na poziomie środkowym komory. Bezpośrednio przed użyciem wymieszaj alge cell LVR, łącząc sterylny roztwór alginianu sodu o stężeniu 2% wagi na objętość w 6% mannitolu ze sterylnym alginianem wapnia zawieszonym w postaci nierozpuszczalnych cząsteczek.Następnie w 4,6%Mannitolu kilkukrotnie (pięć razy) przeciągaj roztwory między dwiema strzykawkami, aby wymieszać alternatywny hydrożel. Po dokładnym wymieszaniu hydrożelu ustaw końcówkę strzykawki pod kątem. Aby ułatwić wstrzyknięcie mieszaniny do przestrzeni wewnątrzmięśniowej serca, dwie minuty po wstępnym wymieszaniu żelu wprowadź igłę pod kątem 45 stopni i wstrzyknij 0,3 ccs mieszaniny z prędkością 0,1 cc na sekundę.W przypadku zapchania się igły w dowolnym momencie, należy ją wyjąć i wymienić. Kontynuuj wstrzykiwanie mieszaniny w każde miejsce na ścianie lewej komory, które zostało wcześniej zmapowane. Każda strzykawka zawiera wystarczającą ilość roztworu hydrożelu do zastosowania w czterech do pięciu miejscach implantacji.W zależności od wielkości lewej komory może być potrzebnych nawet pięć preparatów hydrożelu. Aby rozpocząć digitalizację lewej komory do analizy, najpierw należy pozyskać obrazy MR w osi krótkiej i długiej zawierające obrazy lewej komory, korzystając z bezpłatnego oprogramowania Nevus Lab i jego biblioteki obiektów do segmentacji konturów. Należy zdigitalizować powierzchnię wsiochkłową i epikardialną lewej komory, wyznaczając kontury granic wsiochkłowych i epikardialnych widocznych w widokach osi krótkiej i długiej obrazów MR zawierających lewą komorę.Punkty epykardium i endokardium są następnie automatycznie generowane w przestrzeni 3D. Następnie należy zaimportować punkty 3D do komercyjnie dostępnego oprogramowania RapidForm, korzystając z funkcji Insert Import. Na koniec wyeksportuj powierzchnie jako grafiki wstępne, specyfikacje wymiany lub powierzchnie IGES.Kolejnym krokiem w tym procesie jest import powierzchni iiss do komercyjnie dostępnego oprogramowania True Grid w celu stworzenia siatki elementów skończonych lewej komory. Używając oprogramowania True Grid, należy wypełnić przestrzeń między powierzchnią endokardialną a epikardialną ośmiowęzłowym trójliniowym elementem ceglastym. Zazwyczaj siatka zawiera około 3000 elementów, z trzema elementami w poprzek ściany.Grubość jest wystarczająca do zamodelowania lewej komory w celu ilościowego określenia naprężeń lewej komory za pomocą metody elementów skończonych z użyciem ls, Dyna; importuje się zestaw danych wejściowych jako plik K z programu Truegrid do oprogramowania Closer oraz autorskiego oprogramowania dostępnego na życzenie. Program Closer automatycznie przypisze określony kierunek włókien mięśniowych w każdym elemencie jako wektor. Następnie należy zdefiniować warunki brzegowe i przypisać model materiałowy mięśnia sercowego do elementów zaimportowanych z programu Truegrid.W pierwszej kolejności, przy użyciu słowa kluczowego SPC w programie Sina, należy narzucić przemieszczenie węzłów u podstawy lewej komory. Węzły w podstawowym pierścieniu epikardialnym są unieruchomione, a pozostałe węzły u podstawy LV są ograniczone do poruszania się wyłącznie w płaszczyźnie podstawowej. Następnie, za pomocą słowa kluczowego mat wraz z identyfikatorem materiału, przypisz prawo konstytutywne lub relację naprężenie-odkształcenie do wszystkich elementów.1 28 w programie Elaina, a następnie nałóż ciśnienie jako warunki brzegowe na powierzchnie elementów za pomocą słowa kluczowego load_segments. Zdefiniuj powierzchnię wsierdzia. Zdefiniuj również krzywą obciążenia ciśnieniem w czasie, używając słowa kluczowego define_curve, aby zasymulować koniec rozkurczu.Zastosuj ciśnienie, które gwałtownie wzrasta w czasie do zadanego ciśnienia końcoworozkurczowego wynoszącego 20 mmHg. Na koniec ciśnienie to zostaje utrzymane na stałym poziomie ciśnienia końcoworozkurczowego, a następnie pozostawia się wystarczająco dużo czasu, aby lewa komora osiągnęła stan stacjonarny.Następnie symuluj koniec skurczu, określając ciśnienie, które szybko wzrasta w czasie od stanu końcowoskurczowego, aż do osiągnięcia zaprogramowanego ciśnienia końcowoskurczowego wynoszącego 125 mmHg. Ciśnienie utrzymuje się na stałym poziomie ciśnienia skurczowego, a następnie pozostawia się wystarczająco dużo czasu, aby lewa komora osiągnęła stan stacjonarny.Następnie zaimportuj ukończony zestaw danych wejściowych do komercyjnego solvera elementów skończonych LS dyna, aby obliczyć naprężenia ściany komory oraz objętość jam komory lewej w końcówce rozkurczu i końcówce skurczu, a na koniec dostosuj parametry materiałowe odzwierciedlające sztywność pasywną i kurczliwość mięśnia sercowego. Kontynuuj dostrajanie do momentu, aż obliczona objętość jamy LV będzie zgodna z objętością zmierzoną w MRI w końcówce rozkurczu i końcówce skurczu. Przedstawione tutaj obrazy MRI stanowią wartości bazowe oraz pomiary sześć miesięcy po operacji serca pacjenta, u którego zastosowano leczenie polegające na wstrzyknięciu algicell w ramach LVR.Strzałki wskazują lokalizację lewej komory pacjenta, wykazując drastyczną redukcję całkowitej wielkości lewej komory oraz obliczone naprężenia skurczowe i rozkurczowe. Wykorzystanie tego modelu zapewnia możliwość ilościowego pomiaru poprawy funkcji komory w sposób nieinwazyjny w czasie sześciu miesięcy po iniekcji. U tego pacjenta zaobserwowano zarówno pogrubienie ściany komory, jak i gwałtowny spadek naprężenia ściany, co jest sygnalizowane kolorem niebieskim.Po obejrzeniu tego filmu powinni Państwo mieć jasne wyobrażenie o tym, jak przeprowadzana jest terapia wstrzyknięciowa algi cell LVR oraz w jaki sposób oblicza się in vivo rozkłady naprężeń MyFi w lewej komorze przy użyciu matematycznego modelowania specyficznego dla pacjenta.

reduction-left-ventricular-wall-stress-improvement-function-failing

Research

JoVE Journal

Medicine

Medycyna

Zmniejszenie naprężenia ściany lewej komory i poprawa funkcji w niewydolnych sercach za pomocą Algisyl-LVR

W niniejszym materiale wideo zaprezentowano sposób wykorzystania szybkiego i wiarygodnego modelu do badania procesów patobiologicznych i patofizjologicznych niedokrwienia mięśnia sercowego.

Ligacja LAD: mysi model zawału mięśnia sercowego

Implantacja biogramu do leczenia zawału mięśnia sercowego wywołanego podwiązaniem LAD w modelu gryzoni tradycyjnie wymagała dwóch operacji na otwartym sercu. W celu zmniejszenia śmiertelności i zapewnienia optymalnych warunków do utrwalania stałych i galaretowatych biomatryc związanych z komórkami, opracowano procedury małoinwazyjne.

Terapia komórkowa niewydolności serca u szczurów: podwójna torakotomia w przypadku zawału mięśnia sercowego i implantacji nasierdzia komórek i biomatrycy

Przedstawiono ustanowienie modelu przewlekłej asynchronicznej niewydolności serca (HF) poprzez szybką stymulację połączoną z ablacją lewej gałęzi pęczka Hisa. Dwuwymiarowe obrazowanie ze śledzeniem plamek i całka w czasie prędkości aorty są stosowane do walidacji tego stabilnego modelu HF z asynchronicznością lewej komory i korzyściami płynącymi z terapii resynchronizującej serce.

Korzyści z terapii resynchronizującej serce w asynchronicznym modelu niewydolności serca wywołanej ablacją lewej gałęzi pęczka Hisa i szybką stymulacją

Tutaj opisujemy krok po kroku protokół chirurgicznego usuwania aorty w dobrze znanym mysim modelu zwężenia aorty. Procedura ta pozwala nie tylko na zbadanie mechanizmów leżących u podstaw odwrotnej przebudowy lewej komory i regresji przerostu, ale także na przetestowanie nowych opcji terapeutycznych, które mogą przyspieszyć powrót do zdrowia mięśnia sercowego.

Badanie odwrotnej przebudowy lewej komory przez odpasowanie aorty u gryzoni

Poniższy artykuł opisuje krok po kroku procedurę umieszczania urządzenia (np. Tandemheart) we wstrząsie kardiogennym (CS), które jest przezskórnym urządzeniem wspomagającym lewą komorę (pLVAD) i systemem pomostowania lewej tętnicy przedsionkowej do udowej (LAFAB), które omija i wspiera lewą komorę (LV) w CS.

Stosowanie przezskórnego urządzenia wspomagającego komorę/system pomostowania lewego przedsionka do tętnicy udowej w przypadku wstrząsu kardiogennego

Niniejszym przedstawiamy protokół skupiający się na kontroli jakości podwiązania lewej przedniej zstępującej tętnicy wieńcowej poprzez techniczną modyfikację tradycyjnej procedury u szczurów w badaniach nad ostrym niedokrwieniem mięśnia sercowego i reperfuzją.

Podwiązanie lewej przedniej zstępującej tętnicy wieńcowej do badań nad niedokrwieniem i reperfuzją: ulepszenie modelu poprzez modyfikacje techniczne i kontrolę jakości

Przedstawiono tutaj zabieg chirurgiczny trwałego podwiązania lewej tętnicy wieńcowej u myszy. Model ten można wykorzystać do zbadania patofizjologii i związanej z nią odpowiedzi zapalnej po zawale mięśnia sercowego.

Podwiązanie lewej tętnicy wieńcowej: chirurgiczny mysi model zawału mięśnia sercowego

Tutaj prezentujemy szczegółowy protokół wizualny do wykonania modelu podwiązania lewego przedsionka (LAL) w zarodku ptaka. Model LAL zmienia przepływ wewnątrzsercowy, który zmienia obciążenie naprężeniem ścinającym ścianę, naśladując zespół niedorozwoju lewego serca. Przedstawiono podejście do przezwyciężenia wyzwań związanych z tym trudnym modelem mikrochirurgii.

Podwiązanie lewego przedsionka w zarodku ptaka jako model zmienionego obciążenia hemodynamicznego we wczesnym rozwoju naczyniowym

To badanie przedstawia chirurgiczny model przewlekłego niedokrwienia mięśnia sercowego spowodowanego postępującym zwężeniem tętnicy wieńcowej, skutkującym upośledzeniem funkcji serca bez zawału. Po niedokrwieniu zwierzęta przechodzą pomostowanie tętnic wieńcowych poza pompą z nasierdziowym umieszczeniem plastra kolagenowego obciążonego egzosomami pochodzącymi z komórek macierzystych. Ta terapia wspomagająca poprawia funkcję mięśnia sercowego i powrót do zdrowia.

Chirurgiczny model przewlekłego niedokrwienia mięśnia sercowego u świń leczony egzosomem z plastrem kolagenowym i pomostowaniem aortalno-wieńcowym poza pompą

Protokół opisuje system perfuzji serca ex vivo u świń, w którym bezpośrednie obciążenie lewej komory może służyć jako technika oceny zdrowia przeszczepu, zapewniając jednocześnie holistyczną ocenę funkcji przeszczepu. Omówiono również projekt systemu i możliwe wskaźniki oceny.

Obciążenie serca za pomocą pasywnego zwiększania ciśnienia w lewym przedsionku i pasywnego obciążenia następczego do oceny przeszczepu

W tym artykule przedstawiono protokół wszczepienia urządzenia wspomagającego lewą komorę (LVAD) prosiakowi. Model ten stanowi skuteczny sposób badania implantacji LVAD u dzieci oraz ujawnienia mechanizmu odwrotnej remodelacji komory w leczeniu LVAD.

Wszczepienie urządzenia wspomagającego lewą komorę (LVAD) u młodocianych świń landrace: model implantacji LVAD dla niewydolności serca u dzieci

Odkryj metodę implantacji hydrogelu Algisyl-LVR w leczeniu niewydolności serca. Naucz się tworzyć pacjentospecyficzne modele matematyczne komory lewej przy użyciu MRI i analizy elementów skończonych w celu ilościowego określenia naprężenia włókien mięśniowych.

Zmniejszenie stresu w ścianie lewej komory i poprawa funkcji w niewydolności serca za pomocą Algisyl-LVR

Przeglądaj więcej filmów